城市污泥重金属含量分析及稳定化研究

文章以乌鲁木齐市水务(集团)有限公司污水处理公司产生的城市污泥为研究对象,对该污泥中的重金属含量和赋存形态进行了分析,并以新疆地产膨润土对污泥中的重金属进行了稳定化研究。结果表明:该污泥中铜、锌、铅、铬、镉、镍的含量(以干基计)分别为700 mg/kg、900 mg/kg、400 mg/kg、198 mg/kg、2.4 mg/kg、22 mg/kg。铜、铬主要分布在可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态中,且在3种形态中均匀分布;锌主要分布在碳酸盐结合态、硫化物及有机结合态、残渣态中,其中碳酸盐态及残渣态分布较多;镉在可交换态、碳酸盐结合态、残渣态中均匀地分布,少量存在于硫化物及有机结合态中;铅在残渣态中分布最多,少量分布在可交换态中。重金属稳定化结果为膨润土投加量与干污泥质量比为1:12.5时,污泥中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr)可达到很好的稳定效果。     

新疆城市化进程中生态预警研究

对新疆城市化进程中的生态环境进行预警研究,目的是在城市化引起生态环境退化之前,以便能及时采取防范措施。构建城市化生态质量评价指标体系和可拓学评价模型,利用灰色预测模型对新疆2010～2014年的生态质量评价指标进行预测,对新疆2005～2014年城市化生态质量进行分析。研究表明：2005～2014年,资源子系统经历改善-恶化-改善的过程,生态子系统先改善后恶化,环境子系统不断改善,总体上,城市化生态质量不断改善。因此,新疆城市化进程中,应当控制人口增长,节约水资源,保证充足的水资源量和生态用水量;节约居民和工矿用地,保护绿洲,提高森林覆盖和森林病虫害防治;不断提高环境污染治理投资,减少工业三废的排放等,使城市化与生态环境耦合系统处于协调状态     

相对资源承载力模型改进及其应用

分析了当前国内研究区域可持续发展的相对资源承载力模型存在的一些不足,如静态分析时,模型没有考虑不同地区资源的利用效率和生活水平等的差异;动态分析时,选取的参照区包含了研究区作为其子集.通过引入修正因子、从参照区中分离出研究区等方法对原模型进行了相应的改进.以2005年我国28个省市和2000~2007年新疆的可持续发展研究为例,运用改进后的模型分别进行了静态和动态研究.结果表明:2005年在全国28个省市中,根据传统模型计算得到人口超载、富余的省市数分别有18,10个,而根据改进后模型计算得到人口严重超载、超载、富余和非常富余的省市数分别有13,6,4,5个;改进后模型计算得到2000~2007年新疆的综合承载力要大于传统模型计算得到的结果;改进后模型计算的结果比原模型的结果更加精准.     

新疆干旱区气溶胶间接效应区域性分析

利用MODIS气溶胶和云资料以及实测的降水数据,可从宏观角度分析新疆区域气溶胶时空分布特征,研究气溶胶与云和降水之间的相互影响关系.结果表明：近十年来受区域暖-干趋势的转变影响,新疆地区气溶胶光学厚度空间分布呈现显著的区域性和季节性差异;南疆地区气溶胶光学厚度整体高于北疆地区,春、夏高,秋、冬低,整体呈现增加趋势,其中,北疆地区气溶胶光学厚度变化程度相对较为显著;受气候变化和颗粒粒径差异影响,新疆干旱区云光学厚度与气溶胶光学厚度呈负相关变化趋势,相关系数北疆地区高于南疆地区;云水路径受温度、湿度影响较大,对气溶胶光学厚度的变化的敏感程度北疆大于南疆,夏季最高,冬季最低;气溶胶光学厚度与云滴粒子有效半径关系复杂,受水汽影响较大,在云层含水量较低的情况下,云滴粒子有效半径与气溶胶光学厚度呈负相关,说明在干燥地区或季节,气溶胶的增加,抑制云滴粒子的增长;整体来看,新疆干旱区气溶胶的增加抑制了区域降水的形成.     

城市扩展下大气污染物浓度的空间格局变化趋势研究--以乌鲁木齐市为例

城市环境污染是由于人类的生产和生活活动造成,而不断的城市扩展势必导致环境污染物浓度的空间变化。乌鲁木齐市作为中国西部的内陆城市,由于特殊的地理位置和能源结构,在发展经济的同时也造成了严重的大气环境污染,也给人们的生产生活带来了严重的影响。为了治理污染当地政府采取了一系列措施。分析了2004-2009年城市3个不同区域（市南区、市中区和市北区）大气环境质量监测点位的数据,研究了在城市不断扩展的前提下,污染物浓度在空间上的迁徙变化趋势。结果表明,PM10、SO2和NO2污染最严重的时段均出现在冬季采暖期（12月至来年1月）,主要是因为采暖消耗大量原煤和高逆温频率所致。其峰值分别达到0.379、0.510、0.120 mg·m-3。随着城市空间结构的不断北扩,PM10和SO2的浓度呈现出向北迁徙的趋势,原本污染最严重的市南区浓度逐步下降,而市北区呈现出不断增加的态势。NO2浓度则表现出不断南迁的趋势,即原本 NO2浓度高的市北区变化不大,而市南区和市中区则呈现出快速增加的态势。说明大气环境中的污染物浓度随着城市空间结构的调整和人类活动频率的不断增加,正发生着空间上迁徙变化。由于污染排放源的差异性,导致大气污染物浓度在空间上的不同。通过分析得出,乌鲁木齐市的大气环境污染主要是“煤烟型”污染,随着产业的空间分布和城市的扩展,污染物浓度在空间上呈现出了不同的迁徙变化特征,是今后城市发展和环境治理值得关注的问题。     

九龙江流域规模化养猪场砷污染状况调查

对九龙江流域规模化养猪场猪饲料、沼气出液和猪粪中砷的含量进行了测定。猪饲料中砷的含量范围为0.50～7.72mg·kg-1,平均值为3.49mg·kg-1;沼气出液中砷的含量范围为0.47～56.13μg·L-1,平均值为13.45μg·L-1;猪粪中砷的含量范围为0.32～114.46mg·kg-1,平均值为13.45mg·kg-1。同一养猪场,小猪猪粪中的砷含量一般高于大猪和母猪猪粪;沼气出液和猪粪中的砷含量具有一定的相关性。由估算知,养猪场向九龙江流域年排放的砷总量约为821kg。9家养猪场中有2家猪粪和1家沼气出液中砷的含量相对较高,生态风险等级较高,已超过国家相应标准。总之,应该加强养猪业的管理,以防止养猪场对九龙江流域造成砷污染。     

干旱区典型湖泊湿地主要植物生态种组分析

根据2007年7-9月新疆艾比湖湿地25种主要植被在47个调查样地的存在．缺失数据,应用非度量多维标度（NMDS）方法研究了干旱区典型湖泊湿地内植物群落生态种组的划分,并与系统聚类分析结果做了比较分析。研究显示：艾比湖湿地的主要植物种划分为5个生态种组,各生态种组内的植物种之间具有相似的生境和生态位;NMDS是基于高维数据非线性迭代的降维排序方法,与传统的生态种组分析方法相比较,NMDS充分抽取了植被在样地内非线性集聚分布的信息,因而其种组划分结论更符合实际调查结果,也更为可靠、有效。研究结果从生态种组的视角为艾比湖湿地生态恢复和保护植物多样性提供更具有实践价值的参考依据。     

塔里木河下游阿拉干断面胡杨枝下高对应急输水的响应

根据近5 a来对塔里木河下游阿拉干断面胡杨林(Populus euphratica Oliv.)的监测数据和不同离河距离的地下水位监测信息,结合"面"上宏观调查与"点"上典型研究,集中对100 hm2长期监测样方内的4 499棵胡杨树进行了详细的调查,将胡杨个体实测数据和卫星影像信息进行对比,分析了塔里木河下游胡杨枝下高对应急生态输水的响应.结果显示,塔里木河下游的胡杨具有伴河生长的特性,不同等级枝下高的胡杨都主要分布在距离河道200 m的范围,且其分布都与离河道距离呈显著负相关关系;应急输水后,不同离河距离的胡杨枝下高都有不同程度的下降,河道附近100 m的范围内下降幅度最大,达到了0.36 m,枝下高的下降主要是由于胡杨茎部和基部萌生新枝所引起的,说明应急输水对于胡杨的自然更新产生了积极的影响.     

塔里木河下游生态输水过程中荒漠河岸林活力恢复监测

根据近5年来对塔里木河下游荒漠河岸林植被的监测数据,分析了生态输水后植物活力的恢复状况.结果显示:应急生态输水增加了塔里木河下游的生物多样性,使原本面临死亡的荒漠河岸植被重新复活,而且不同程度上促进了胡杨群落的自然更新;在近河道50 m的范围内均出现了少量的胡杨、柽柳实生苗,并且在离河道150 m的范围内已经有相当数量的胡杨次生苗,在离河道400 m范围内大约有25%的胡杨均有不同程度的基部新枝萌蘖.通过生态输水后地下水位的逐步抬升,河道两岸的低阶地发育着一定面积的草甸植被,形成了由胡杨、柽柳和草本植物所组成的干旱区非地带性河岸稀疏植被群落,说明应急生态输水对于胡杨为建群种的荒漠河岸林植被的恢复和自然更新产生了积极的影响.     

乌鲁木齐市近5年生态足迹与生态承载力研究

生态足迹是一种可持续发展程度的生物物理评价方法.阐述了生态足迹的概念和计算模型,设计了城市生态足迹计算方法,对乌鲁木齐市2000-2004年共5年的生态足迹及生态承载力进行了测算.结果表明：各年的生态足迹需求均大于生态承载力,出现了生态赤字现象,该市处于生态不可持续状态.